第四章 电容式电压互感器

第四章电容式电压互感器

Capacitor Voltage Transformer

第一节电容式电压互感器的应用

在110kV及以上的电力系统中要采用电容式电压互感器，特别是在超高压系统中都采用电容式电压互感器，其理由如下：

1 可以抑制铁磁谐振

60kV及以下的电磁式电压互感器和架空线对地的分布电容可能发生并联铁磁谐振；110kV及以上的电磁式电压互感器和少油断路器断口电容（均压用）可能发生串联铁磁谐振。

电容式电压互感器本身即是一个谐振回路，X

L ≈X

C

。如果CVT采取阻尼措施后确认

不会发生铁磁谐振，那么与系统并联运行后只是增加了振荡回路的电容，破坏了铁磁谐

振发生的条件X

L =X

C

，回路不会发生铁磁谐振。

关于铁磁谐振的理论分析，另有资料介绍。

2 载波需要

高压电力系统经常通过高压输电线进行通讯。是用耦合电容器和阻波器将高电压变成低电压，调谐成需要的各种波段，称作载波通讯。

变电站如选用电磁式电压互感器，为了载波需要，还要选用一个耦合电容器。如选用电容式电压互感器，既可当电压互感器，又可当耦合电容器用。显然造价低了，占地面积小了。

3 电容式电压互感器冲击电压分布均匀，绝缘强度高。尤其是超高压电力系统用的电压互感器，电磁式绝缘结构冲击分布很不均匀，制造十分困难。

第二节电容式电压互感器的工作原理

1 利用串联电容进行分压，即大的容抗上承受高电压，小的容抗上获得较低的电压。将较低的电压施加在一个电磁装置上，通过电磁装置感应出标准规定的电压互感器的二次电压，如100/√3V，100/3V，100V。

电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元两部分组成。如有载波要求，电容分压器低压端还应接有载波附件。电容式电压互感器的原理接线电路见图124。

2 电容分压器

2.1 它既作电容式电压互感器的分压器用，又作载波时的耦合电容器用。

2.2 电容分压器的组成

电容器元件：由绝缘介质和被它隔开的电极构成的部件。

电容器单元：有一个或多个电容器元件组装在同一外壳中并有引出端子的组装体。

电容器叠柱：电容器单元串联的组装体。

注：所谓电容器是通用术语，不特指元件、单元或叠柱。

2. 3电容分压器的额定电容

设计电容器分压器时选用的电容值。

对于电容器单元，指单元端子之间的电容。

对于电容器叠柱，指叠柱的线路端子与低压端子之间或线路端子与接地端子之间的电容。

对于电容分压器，指总电容C

N =C

1N

C

2N

/（C

1N

+C

2N

）。

2. 4高压电容器C

1

接在线路端子与中压端子之间的电容器。

2. 5中压电容器C

2

接在中压端子与低压端子之间的电容器。

2. 6电容分压器的接线端子

高压端子：与线路连接的端子。

中压端子：连接电磁单元的端子。

低压端子：直接接地或通过排流线圈接地的端子。

2. 7电容允许偏差

实际电容与额定电容间允许的差值

国标规定：单元、叠柱及电容分压器的电容C的偏差，应为实测电容与额定电容相对偏差不大于-5%~+10%。叠柱中任意两个单元的实际电容之比与这两个单元的额定电压之比的倒数之间相差不大于5%。

CVT用电容分压器可以要求较小的分压比偏差。

式中：C

——单个元件的电容

n ——串联元件的数量

在任何试验过程中，单元、叠柱或电容分压器的电容C的变化值应不超过相当于一个元件的电容量。

为了显示出一个或多个元件击穿所引起的电容变化，应在型式试验和例行试验之前进行预先的电容测量，测量时采用足够低的电压（低于15%额定电压），以避免元件发生击穿。

2. 8 中间电压U

C

当一次电压施加在高压端子与低压端子或接地端子之间时，电容分压器中压端子与低压端子或接地端子之间的电压。

CVT的中间电压主要由其准确级和二次输出而定。准确级高、二次输出大，需选取较高的中间电压。通常中间电压在11.5/√3~36/√3kV范围内选取。

2. 9 电容分压器的额定分压比K

CN

施加在电容分压器上的电压与开路中间电压的比值的额定值。

K CN =（C

1N

+C

2N

）/C

1N

。

2. 10电容温度系数T

C

给定温度变化量下的电容变化率

式中：ΔC——在温度间隔ΔT测得的电容变化值。

C

20℃

——20℃时测得的电容量。

ΔC/ΔT仅当电容在所研究的温度范围内是温度的近似线性函数时方可使用，否则，电容与温度的关系应用曲线或表格表示。低于20℃时ΔT为负值，高于20℃时ΔT 为正值。

2. 11 低压端子杂散电容

低压端子与接地端子之间的杂散电容。

2. 12 低压端子杂散电导

低压端子与接地端子之间的杂散电导。

3 电磁单元

接在电容分压器的中压端子与接地端子之间，用以提供二次电压。

电磁单元主要由一台变压器和一个补偿电抗器组成。变压器将中间电压降低到二次电压要求值。在额定频率下，补偿电抗器的电抗值近似等于电容分压器两部分电容并

联（C

1+C

2

）的容抗值。补偿电感可以全部或部分并入变压器之中。

3.1 中压变压器

实际上是一台电磁式电压互感器，在正常使用时，其二次电压正比于一次电压。

3.2 补偿电抗器

一个有铁心的电抗器，通常接在中压端子与中压变压器一次绕组的高压端子之间，或接在接地端子与中压变压器一次绕组接地侧端子之间，或者并入中压变压器的一次和二次绕组内。

补偿电抗器电感的设计值为：()()

2

2121

N N N f C C L π+=。 3.3 阻尼装置

电磁单元中与二次负荷并联的一种装置，其用途是： a ）限制一个或多个部件上的过电压。 b ）抑制持续的铁磁谐振。

c ）改善电容式电压互感器暂态响应特性。 3.4 补偿电抗器的保护器件

并联在补偿电抗器两端子的一个器件，用以限制系统过电压或CVT 铁磁谐振引起补偿电抗器的过电压。而且有利于阻尼CVT 的铁磁谐振。可以采用避雷器或其他放电间隙。 4 载波附件

接在电容分压器低压端子与地之间用以注入载波信号的电路元件，其阻抗在工频下很小，但在载波频率下相当大。

改善载波特性的关键在于降低杂散电容，以减小对高频信号的分流。电容分压器低压端和接地端之间存在着杂散电容——主要是低压端子及与其连接的器件对油箱、铁心等的电容；中压端通过变压器和补偿电抗器也存在杂散电容，对载波装置来说两个电容并联，对载波信号有影响。用聚丙烯膜（ε=2~2.2）代替纸—油绝缘（ε=3.6），杂散电容可减小到规定值。在载波工作频率（30—500）kHz 范围内，杂散电容不大于(300+0.05C N )pF 。

a ）排流线圈

接在电容器的低压端子与地之间的一个电感元件，排流线圈的阻抗在工频下很小，但在载波频率下具有高阻抗值。

b ）限压器件

接在排流线圈两端或接在电容分压器低压端子与地之间一个器件，用以限制在下列情况下出现在排流线圈上的过电压。

（ⅰ）在高压端子对地发生短路时。

（ⅱ）在高压端子与地之间施加冲击电压时。 （ⅲ）在一次侧开关合闸时。 5 电容式电压互感器的基本工作原理

设电容分压器1C 和2C 的阻抗分别为

1111c j R Z c c ω+= ； 2

221

c j R Z c c ω+= ，

式中：1c R 和2c R 分别为1C 和2C 有功损耗的等效电阻。

根据图124电路可以写出： 解上列方程得出： 如忽略1c R 及2c R ， 式中：

c

c c c K C C C Z Z Z 1

211212=+=+

c K ——电容式电压互感器的分压比

c Z ——电容分压器的容抗 ，c

j Z c ω1= ， 21C C C +=

I ——流过电磁单元一次侧的电流 所以 ：

由上式可看出，当分压比一定时，因C

X Z c c ω1==数值很大，c U &及2U &将随负荷电流的变化而剧烈变化，在标准规定的负荷变化范围内无法保证误差要求。所以必须在中压回路中串联一个电抗器，以补偿电容的电抗，使L X ≈c X ，式中L X 是补偿电抗器的感抗。

同理，直接用电容分压器作电压互感器来测量系统电压也是不可取的。

电路图124典型电路可视为以中压端子为结点的三端子网络，根据戴维南定理（亦称等效发电机原理），由中压端子向左看，高压端子与低压端子短接时得到的阻抗是等

效发电机内阻抗，C 1和C 2并联，)

(1

21c c X C +=ω。向右看是中压回路的阻抗。可给出图

125所示的等值电路。

图中：)

(1

21c c X C +=

ω——电容分压器等效容抗

（)21C C +——电容分压器的等效电容 R C ——电容分压器等效电阻

X L 、R L ——补偿电抗感抗、电阻

1X 、'2X 、1R 、'

2R ——中压变压器一、二次绕组漏抗、电阻

X 0、R 0——中压变压器励磁电抗、电阻 Z ＇——负荷阻抗 ?

C U ——中间电压

?'

2U ——二次电压

?

1I ——一次电流 ?'2

I ——二次电流 ?0I ——励磁电流

中间变压器实际上是一台电压为中间电压U C 的电磁式电压互感器，补偿电抗器和中间变压器的一次绕组串联，接在一次端子的高压端，也可接在一次绕组的低压端。在额定频率下，电容分压器的等效容抗X C 和补偿电抗器的感抗X L 应是谐振状态，即X C = X L ，这是电容式电压互感器正常工作的基本条件，本身即处于铁磁谐振状态，必须接入阻尼器和补偿电抗器的过电压保护装置方可消除铁磁谐振。

电容式电压互感器的等值电路与电磁式电压互感器相同，只是前者比后者一次电路中多了等效电容和补偿电抗器电感。等值电路的电动势平衡方程式为：

因为：??

?

+

='2

01I I I

c

c c X I j X I j R I X I j X I j R I U U 212212*********&&&&&&&&'-'+'+-++'=

（1）

式中：R 10=R L +R C +R

C C C tg X R δ?= （δtg 为电容分压器的损耗角正切） 与图125相应的相量图如图126所示。

图126

第三节 电容式电压互感器误差特性

1 误差计算：

和电磁式电压互感器一样，由阻抗压降造成的电容式电压互感器的误差。有一个二次绕组的误差为：

a ）空载误差

电压误差 )((%)10100x m r P u u I u I ?

?+-=ε （2） 相位差 )(4.34)('10100x p r m u u I u I ?

?

-=ε （3） 式中：2

200)(sin )(C n P U S VA I *

?

=

θ

00sin )(θVA ——中压变压器铁心励磁功率的有功分量，W 00cos )(θVA ——中压变压器铁心励磁功率的无功分量，VA 0)(VA ——铁心的励磁功率，VA n S 2——额定二次负荷，VA CN

C

C U U U =

*

——中间电压标幺值 因为?

P I 和?m I 和电压U C （磁通0Φ）是非线性关系，它随电压而变化，所以空载误差随电压变化而变化，与二次负荷无关。

b ）负荷误差

电压误差 )sin cos ((%)212212??εx r un u u +-= （4） 相位差 )cos sin (4.34)('212212??εx r un u u -= （5） 式中： (%),100)

(2

12212?=

CN n r U R S u

2?——负荷的功率因数角

负荷误差和电压无关，与负荷成正比变化。

多个二次绕组的负荷误差计算参照电磁式电压互感器进行。 2 频率影响的附加误差计算

在额定频率f N （角频率ωN ）下，电容式电压互感器等效电容（C 1+C 2）与补偿电抗器的电感L 处于谐振状态，即)

(1

21C C L N N +=

ωω。

如果实际频率f （角频率ω）与额定频率不相同，将出现等效容抗和感抗之差的差电抗 忽略ω变化造成中压变压器绕组漏电抗的变化，因为此漏电抗远小于补偿电抗器的感抗值。

ωX ?对负荷误差的影响是指式（4）和式（5）括号中第二项的变化，附加误差为：

2

212)

)((100)(

CN N m

N N U C C S +-=ωωωωω （6） 式中：222sin ?n m S S =——二次负荷的无功分量，VA

2

212))((100)(4.34CN N p N N U C C S +--=ωωω

ωω （7） 式中：222cos ?n p S S =——二次负荷的有功分量，W

频率增高时感抗增加，ωX ?呈感性，附加误差ωεu ?和ωu δ?为负值。频率降低时容抗增加，ωX ?呈容性，附加误差ωεu ?和ωu δ?为正值。

频率变化也影响中间变压器的磁通密度，对空载误差当然有影响，但空载误差在总误差中占的比例很小，频变化对空载误差的影响可以忽略。 3 温度影响的附加误差计算

由于电容分压器的电容值随温度变化，等效电容（C 1+C 2）随温度变化（T ?）而发生变化时，等效容抗不等于感抗，将出现容抗与感抗之差的差电抗T X ?

因为在N ω下，)

(1

21C C L N N +=

ωω

式中：C T ——电容温度系数，

K

1 T ?——测量电容值时温度变化量 附加负荷误差和式（6）和（7）类似，为 2

2122

2

2)

)((100)

(sin (%)CN N C m CN n T uT U C C T

T S U S X +?-

=??-

=?ω?ε （8）

100)

)((4

.34100)

(cos 4

.34)('2

2122

2

2?+?-=??-=?CN N C p CN n T uT U C C T

T S U S X ω?δ （9）

如果取某温度为基准值（通常取20℃为满足额定频率下谐振条件的电容基准温度），则任一温度间隔时的电容量为：

由于常用的膜—纸复合介质的T C 一般为负值。当实际温度低于基准值时，T ?是负值，电容量增大，容抗减小，T X ?呈感性，附加负荷误差为负值。当实际温度高于基准值时，T ?是正值，电容量减小，容抗增大，T X ?呈容性，附加负荷误差为正值。如忽略电容器的温升，可按产品温度类别的上、下限温度与基准温度之差计算相应温度的附加误差。

频率附加误差和温度附加误差两者的叠加对准确级高的互感器影响很大，尤其是对电压误差。附加误差对保护级影响不大。

4 电容分压器额定分压比的偏差对互感器误差的影响

额定分压比N N N CN C C C K 121)(+=，国标规定C 1N 和C 2N 的偏差均为-5%~+10%，因此K CN

的偏差可能高达-13%~+15%。如果K CN 是正偏差，中间电压U C 降低，二次电压U 2降低，铁心磁密减小，电压误差负值增加，相位差正值增加。如果K CN 是负偏差，中间电压升高，二次电压升高，铁心磁密增加，电压误差正值增加，相位差正值减小。当K CN 是正偏差时，需减少中压变压器一次绕组匝数，即减匝补偿，维持铁心磁密不变，当K CN 是负偏差时，需增加中压变压器一次绕组匝数，即加匝补偿，维持铁心磁密不变。无论是减匝还是加匝补偿都需要中压变压器一次绕组很多的抽头补偿匝数，绕线很不方便。《耦合电容及电容分压器》国标规定：对于电容分压器、电容式电压互感器可以要求较小的分压比偏差。为了避免前面所述因分压比偏差太大带来的困难，此处推荐额定分压比N N N CN C C C K 121)(+=的偏差为±1.5%。

5 影响误差的其他因素 5.1 阻抗

如前所述

'2112R R R R R C L +++=，式中L R 和C C C tg X R δ=都很小，1R 和'2R 是主要的。减小1R 和'

2

R 可减小误差。

减少绕组匝数或/和增大导线截面均可减小1R 和'2R ，但同时将增大铁心截面、绕组外径

和铁心及导线重量。

'2112X X X X X C L ++-=，1X 和'

2X 相对较小，对12X 影响很小。补偿电抗器采用有气隙的铁心，而且有调节线匝，L X 可以在较大的范围内进行调节，使C L X X X X ≈++'

2

1，因此只要12X 调整到最佳值即可。

5.2 电容分压器额定电容C N

额定电容C N 对互感器误差影响主要表现在温度和频率的附加误差上。在K CN 不变的情况下，由式（6）—（9）看出这些附加误差与X C 成正比，与C N 成反比，因此C N 加大误差减小。也可以利用加大C N 的方法增加二次负荷。 5.3 额定中间电压U CN

U CN 提高M 倍时，如铁心磁通密度不变，二次负荷不变，则中间变压器绕组匝数将增加到M 倍，绕组电阻近似增加到M 倍（实际要大于M 倍）。漏电抗近似增加到M 2倍（实际要大于M 2倍）。假设励磁功率不变（铁心尺寸不变），因为空载电阻压降10r U (%)和负载电阻压降

12r U (%)都减小了M 倍，空载电抗压降10X U (%)和负载电抗压降12X U (%)几乎不变。所以空

载和负载电压误差εu0 (%)、εu12 (%)减小了，而空载和负载相位差可能增加，可能减小。

如果因为绕组匝数增加，铁心尺寸变大，励磁功率增加，p ?

I 和m I ?

增加，εu0 (%)可能会增加。 6 误差补偿

电容式电压互感器误差补偿和电磁式电压互感器一样采用匝数补偿，在电磁单元上进

行。通过改变中压变压器一次绕组匝数及补偿电抗器的匝数调节误差。

改变中压变压器一次绕组匝数只能补偿电压误差，对相位差影响很小。若一次额定匝数为N 1N ，实际一次匝数为N 1，则电压误差补偿值为

100100(%)11

111??=?-=?N

N N ub N N N N N ε，%

如果已知需要的电压误差补偿值ub ε?，那么一次绕组应改变的匝数为

改变补偿电抗器的匝数可以同时调节电压误差和相位差。改变补偿电抗器的电感X L ，

可以改变X 10和X 12，即改变U X10和U X12，由式（2）—（5）可看出同时调节了空载误差和负荷误差的电压误差及相位差。

增加补偿电抗器的匝数，可使相位差值减小，而电压误差的负值增加。减少补偿电抗器的匝数，可使电压误差的负值减小，而相位差值增加。

设计或试验时，首先改变补偿电抗器的匝数，调节至相位差合格（计算值或实测值不大于限值的75%），再改变中压变压器一次绕组匝数，直至调节到电压误差合格（计算值或实测值不大于限值的75%）。

第四节 电容式电压互感器结构特点和部件设计计算 1 电容式电压互感器的结构

电容式电压互感器的结构型式，按电容分压器和电磁单元组装的方式分为整体式和分体式两种。

整体式：电容分压器叠装在电磁单元上面，电容分压器的底板即电磁单元的箱盖，中、低压引出线套管在电磁单元内部（也可以外露），结构紧凑，但电磁单元单独试验不方便。

分体式：电容分压器和电磁单元分别组装，电磁单元有外露的中、低压引线套管与电容分压器的中、低压端子在外部连接。电容分压器和电磁单元可以叠在一起安装，也可以分别安装。体积大，但试验和检修方便。 2 电容分压器的结构

与互感器相对应，也分为整体式或分体式，见图127和图128所示。

图127 整体式结构 图128分体式结构

由三个电容器单元组成叠柱， 由三个电容器单元组成叠柱，中压端子由下节 中、低压端子由下节电容器 电容器单元瓷套的侧壁引出，低压端子即下节 单元的底板上引出。 电容器单元的底板，因此电容分压器通过支持

绝缘子与电磁单元箱盖连接。

3 中压变压器

中压变压器实际是一个相对地连接的单相电压互感器。

a ）按中间电压和二次负荷选择导线、匝数和铁心。按中间变压器的绝缘水平设计主绝缘和纵绝缘。

中间变压器一次绕组设有补偿误差用的几个抽头调节线段。抽头线段的总匝数约为一次绕组匝数的（3~3.5）%，抽头线段中，匝数最少的线段的匝数n 约为一次绕组匝数的（0.025~0.03）%。通常如图129所示有5 个抽头调节线段，n ——最少匝数线段的匝数。

图129

b ）中压变压器铁心磁通密度

为了改善CVT 的铁磁谐振特性，铁心磁通密度应尽量取低一些。 4 补偿电抗器

为了使中压变压器一次回路的电感有大的调节量，补偿电抗器采用有气隙的铁心，并设有调节电感用的几个抽头调节线段。抽头线段中匝数最少的线段的匝数应能补偿相位差约±1′，约为补偿电抗器总匝数的（0.5~0.8）%。补偿电抗器总匝数应为最少匝数线段的8倍。先按上述方法选取，再在误差计算中调整。

图130所示有4个抽头调节线段，C ——最少匝数线段的匝数。

图

130

5 阻尼装置

阻尼装置的用途：限制部件上可能出现的过电压；抑制持续的铁磁谐振；改善CVT 暂态响应特性。

目前常采用的阻尼装置有两种：谐振型阻尼器和速饱和电抗器型阻尼器。以前采用过的电阻型阻尼器，因影响误差已很少使用。

阻尼器好象一个开关，正常运行时断开，不起作用；谐振过电压时接通，有电流流过。

a ）谐振型阻尼器：见图131。将L 、C 并联振荡回路设计成在50Hz 下谐振，即C

L ωω1

=，

在正常运行时振荡回路呈现高阻抗，近似开路，对误差的影响可以忽略。当CVT 发生铁磁谐振时，高频或分频信号出现，LC 谐振条件被破坏，阻尼器内流过的电流迅速增大，电阻R 上消耗很大的能量，可有效的阻尼CVT 的铁磁谐振。

图131

b ）速饱和电抗器型阻尼器：见图132，电抗器采用方形磁化曲线特性的铁心，如图133所示的坡莫合金1J51铁心的磁化曲线。在正常运行时铁心不饱和，铁心的励磁阻抗非常大，阻尼回路近似开路，其电流对误差的影响可以忽略。当CVT 发生谐振过电压时，铁心迅速饱和，励磁电抗变的很小阻尼回路的电流很大，电阻R 上消耗很大的能量，可有效的阻尼CVT 的铁磁谐振。

图132 图133

6 补偿电抗的过电压保护器

过电压保护器用于抑制铁磁谐振过电压的辅助装置，常用的过电压保护为氧化锌避雷器。在电容式电压互感器中，过电压保护器有两种连接方式。

a ）与补偿电抗器并联连接，避雷器可以限制补偿电抗器的过电压。避雷器动作后破坏了铁磁谐振的条件，有利于抑制铁磁谐振。

b ）连接在中压端子与地之间，限制电磁单元的过电压，对抑制铁磁谐振效果明显。 第五节 铁磁谐振

电容式电压互感器等值电路是等效电容和非线性铁心电感串联的回路，而且产品设计

时，在50Hz 下使回路呈现谐振状态，即)

(1

21C C L +=

ωω，所以一有激发，回路即可发生串

联铁磁谐振，回路有很大的电流流过，同时二次绕组有很高的振荡过电压。铁磁谐振可以在

基频下发生，也可以在高频和分频下发生，最常见的是3倍的额定频率和额定频率的3

1

。铁

磁谐振，尤其是分频谐振对CVT 危害很大，由于串联谐振出现大的过电流使铁心高度饱和，剧烈增大的励磁电流会使匝间和层间绝缘焦化，导致绝缘击穿。

1 在不超过Fv ×U 1N 的任一电压下和负荷为零至额定负荷之间的任一值时，由断路器操作或者由一次或二次端子上暂态过程引起CVT 的铁磁谐振应不持续。Fv ——电容式电压互感器额定电压因数。

2 铁磁谐振的暂态振荡

震荡引起的瞬时误差：

式中：F Λ

ε——最大瞬时误差

2Λ

U ——在时间T F 之后的二次电压（峰值） U 1——一次电压（方均根值） K N ——额定电压比 T F ——铁磁谐振时间

时间T F 之后的最大瞬时误差F Λ

ε要求见下表：

2、出厂试验时，只在两个电压——0.8U 1N 和1.5U 1N 或1.9U 1N 下各进行3次。 铁磁谐振详细的理论分析另有介绍。

第六节 暂态响应特性

1 暂态响应是指在暂态条件下，与高压端子电压波形相比，所测得的二次电压波形的保真度。仅适用于保护用电容式电压互感器。

当系统发生对地短路故障时，电压互感器二次绕组应能立即反映一次电压的变化情况，以保证继电保护装置正确动作。对于110kV 及以上的电压互感器开口三角绕组作提供接地保护零序信号用，所以要求有良好的暂态特性。暂态响应特性还对快速距离保护继电器动作有影响。

当电容式电压互感器高压端子发生对地短路时，二次电压要经过一定的时间才能衰减到零。衰减过程实际上是互感器内部电磁能量的释放过程。由于电容式电压互感器是由电容、电感组成的回路，随回路参数不同，一次短路后二次电压呈周期振荡衰减或非周期性指数衰减。电容式电压互感器暂态特性还与一次电压的幅值、短路瞬间的相位、二次负荷及功率因数等有关。

暂态响应特性为一次短路后规定时间Ts 时的二次电压)(2t U 对一次短路前的二次电压峰值√2U 2之比值。一次电压)(11t U U =短路后的二次电压)(22t U U =可用图134表示。 2 暂态响应要求

在高压端子A 与接地的低压端子N 之间的电源短路后，电容式电压互感器的二次电压，应在规定的时间Ts 内衰减到相对于短路前峰值电压的某一规定值。 3 标准的暂态响应级

暂态响应特性为一次短路后规定时间Ts 时的二次电压)(2t U 对一次短路前的二次电压

2.对于某一规定的级，二次电压U 2(t)的暂态响应可能是非周期性或周期性衰减，可采用可靠的阻尼装置。

3对于电容式电压互感器3PT3和6PT3暂态响应级需采用阻尼装置。

设电容分压器 1C 和2C 的阻抗为： 1111c j R Z c c ω+= ； 2

221

c j R Z c c ω+= ， 式中：1c R 和2c R 分别是1C 和2C 有功损耗的等效电阻。

根据图124电路可以写出：

解上列方程得出： 如忽略1c R 及2c R ， 式中：

c

c c c K C C C Z Z Z 1

211212=+=+

c K ——电容式电压互感器的分压比】 c Z ——电容分压器的容抗 ，c

j Z c ω1=

， 21C C C +=

I ——流过电磁单元一次侧的电流 所以 ：

由上式可看出，当分压比一定时，因C

X Z c c ω1==数值很大，c U &及2U &将随负荷电流的变化而剧烈变化，在标准规定的负荷变化范围内无法保证误差要求。所以必须在中压回路中串联一个电抗器，以补偿电容的电抗，使L X ≈c X ，式中L X 是补偿电抗器的感抗。

电压互感器接线方式

前言，电压互感器电力系统中通常有四种接线方式，电压互感器接线接地、相位等必须按严格的接法，并且电压互感器二次侧严禁短路。 1）Vv接线方式：广泛用于中性点绝缘系统或经消弧线圈接地的 35KV及以下的高压三相系统，特别是10KV三相系统，接线来源于三角形接线，只是“口”没闭住，称为Vv接，此接线方式可以节省一台电压互感器，可满足三相有功、无功电能计量的要求，但不能用于测量相电压，不能接入监视系统绝缘状况的电压表。 （2）Y,yn接线方式：主要采用三铁芯柱三相电压互感器，多用于小电流接地的高压三相系统，二次侧中性接线引出接地，此接线为了防止高压侧单相接地故障，高压侧中性点不允许接地，故不能测量对地电压。信息请登录：输配电设备网 （3）YN,yn接线方式：多用于大电流接地系统。 （4）YN,yn,do接线方式：也称为开口三角接线，在正常运行状态下，开口三角的输出端上的电压均为零，如果系统发生一相接地时，其余两个输出端的出口电压为每相剩余电压绕组二次电压的3倍，这样便于交流绝缘监视电压继电器的电压整定，但此接线方式在10KV及以下的系统中不采用。 一、一个单相电压互感器接线方式 一个单相电压互感器接线方式

一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器。 二、两个单相电压互感器互V/V型的接线方式 两个单相电压互感器互V/V型的接线方式 两个单相电压互感器的V/V形接线，可测量线电压，但不能测相电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网中。

电压互感器接线图之vv接法实物图：

JDZ-10电压互感器JDZJ-10电压互感器接线实物图

CVT电容式电压互感器内部结构

CVT——电容型电压互感器 电磁式电压互感器其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电容式电压互感器由串联电容器抽取电压,再经变压器变压。CVT可防止因铁芯饱和引起铁磁谐振 ------电力技术论坛======专注电力技术、扩大学习交流，结交电力好友、彼此共同进步======% f2 L/ g. g( h6 K8 Q" |6 X电磁式多用于 220kV及以下电压等级。电容式一般用于110KV以上的电力系统，330～700kV超高压较多。 * D- _0 J# B0 J" c 1、概述 电容式电压互感器（简称CVT）,1970年研制出国产第一台330KVCVT,1980年和1985年研制出第一代和第二代500KVCVT,1990年和1995年研制出第三代和第四代500KVCVT,30多年来积累了丰富的科研、开发设计和生产经验，在国内开发出一代又一代的CVT新产品，带动了国产CVT的发展。CVT最主要的特点是： ZG电力自动化不仅为电力职工提供一个可以交流的网络平台而且也为电力技术的爱好者和电力大中专学生提供一个可以展现自我的一个舞台。这个平台与传统知识交流平台相比具有：获取信息速度快，信息量大，互动性强，成本低。这几个特性是传统知识交流平台所不具备的。ZG电力自动化就是要利用这种互动方式为大家铺设桥梁，使各位朋友的技术共同进步、提高！) h8 B" ^, V% }1 n0 q、——耐电强度高，绝缘裕度大，运行可靠。 ZG电力自动化不仅为电力职工提供一个可以交流的网络平台而且也为电力技术的爱好者和电力大中专学生提供一个可以展现自我的一个舞台。这个平台与传统知识交流平台相比具有：获取信息速度快，信息量大，互动性强，成本低。这几个特性是传统知识交流平台所不具备的。ZG电力自动化就是要利用这种互动方式为大家铺设桥梁，使各位朋友的技术共同进步、提高！+ _9 V5 l/ B$ g- A/ Q ——能可靠的阻尼铁磁谐振。成功采用新型组尼期，严格进行质量控制，确保出厂的每一台CVT均能在从低到高的任何电压下有效阻尼各种频率的铁磁谐振。T% X: |2 ]8 c" |4 P ——优良的顺变响应特性。当一次短路后其二次剩余电压能在20MS内降到5%以下，特别适应于快速继电保护。 ------电力技术论坛======专注电力技术、扩大学习交流，结交电力好友、彼此共同进步======; R4 e% A& U, O* m1 J0 _, A ——具有电网谐波监测的专利技术。 2、应用U l. f1 o% g: \1 e7 k2 y7 M 电容式电压感器可在高压和超高压电力系统中用于电压和功率测量、电能计量、继电保护、自动控制等方面，并可兼作耦合电容器用于电力线载波通信系统。如有需求，可提供用于谐波电压测量的内部附件及外部接线端子。 - |& k2 G0 w6 b7 ^% { （1）安装运行场所：户外或户内。 ZG电力自动化不仅为电力职工提供一个可以交流的网络平台而且也为电力技术的爱好者和电力大中专学生提供一个可以展现自我的一个舞台。这个平台与传统知识交流平台相比具有：获取信息速度快，信息量大，互动性强，成本低。这几个特性是传统知识交流平台所不具备的。ZG电力自动化就是要利用这种互动方式为大家铺设桥梁，使各位朋友的技术共同进步、提高！- }& I8 |5 s) S Z6 K! k: T （2）海拔：330kv及以下产品不超过2000m。500kv产品不超过1000m，根据订货要求，可提供直至4000m的高原型产品。 （3）环境温度：-40/+40度，-25/+45度。由用户在订货时选定（也可选择其他温

电压互感器常见接线图 (图文) 民熔

电压互感器接线图 电压互感器（Potential Transformer 简称PT，Voltage Transformer简称VT）和变压器类似，是用来变换电压的仪器。但变压器变换电压的目的是方便输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位； 而电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。词条介绍了其基本结构、工作原理、主要类型、接线方式、注意事项、异常与处理、以及铁磁谐振等。 民熔电压互感器简介： JDZ-10高压电压互感器 10kv 半封闭式 0.5级 羊角型

特点：体积小精度高纯铜线圈一体成型安全可靠环氧材质优质钢片 电压互感器的电力系统通常有四种接线方式。电压互感器的接地和相位必须严格连接，严禁电压互感器二次侧短路。1、单相电压互感器接线方式 一个单相电压互感器接线方式一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器。二、两个单相电压互感器互V/V型的接线方式

两台单相电压互感器的V/V接线方式可以测量线电压，但不能测量相电压。广泛应用于20kV以下中性点不接地或经消弧图接地的电网。3、三台单相电压互 感器Y0/Y0接线方式 三个单相电压互感器Y0/Y0型的接线方式可供给要求测量线电压的仪表和继电器，以及要求供给相电压的绝缘监察电压表。四、三个单相三绕组电压互感器或一个三相五柱式三绕组电压互感器接成Y0/Y0/Δ型

TYD110-0[1].02型电容式电压互感器使用说明书

TYD110/3— 电容式电压互感器 杨京线C 相 安装使用说明书 湖南电力电瓷电器厂 0. 02H 0.015H

产品安装使用前，请认真阅读本说明书。 1 主要用途与适用范围 1.1 本系列电容式电压互感器（即CVT 以下简称互感器）适用于额定电压110kV 、220kV ，额定频率50Hz 的中性点有效接地系统，作电压、电能测量及继电保护之用，并可兼作载波通讯。 1.2 T 注：型号中带“H ”或“W ”的产品适用于污秽程度为Ⅲ级的火电厂、电站及其它污秽等级类同的电站，其爬电比距大于2.5cm/kV ；不带“H ”或“W ”的产品适用于Ⅱ级的污秽环境，其爬电比距大于2.0cm/kV （按系统最高电压计算）。

2 使用环境 2.1 温度类别：-25/B，-40/B 2.2 海拔：不超过1000m 2.3 风速：不超过150km/h 2.4 地震：烈度不超过8度 3 主要技术性能 3.1 额定电压比 110000/3/100/3/100/3/100， 3.2 额定中间电压：19.05kV 3.3 设备最高工作电压：126 kV 3.4 电容及电容偏差见表1： 表 1 3.5 极性：减极性 3.6 额定电压因数：1.2倍连续，1.5倍30S

3.7 中间变压器连接组标号：1/1/1/1-12-12-12 3.8 准确级次组合：0.2/0.5/3P 3.9 标准准确级下的额定输出见表2： 表 2 注：负荷的功率因数为0.8（滞后）。 3.10 误差限值 在规定的条件下，互感器的二次绕组和剩余电压绕组的电压误差和相角差的限值符合表3规定： 表 3

电压互感器接线形式接法

电压互感器V-V接线正确与错误接法(图) 发布日期：2008-5-21 浏览次数：622 图1、图2是正确的Vv接法，但图3是VΛ接法，AB、C B两相电压反向了180°，所以V变成v后，反相成对顶状态。故，图3不是Vv接法。

常用电压互感器的接线 电压互感器在三相电路中常用的接线方式有四种，如下图 1．一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器，如图1（a）。 2．两个单相电压互感器的V/V形接线，可测量线电压，但不能测相电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接 地的电网中。如图1（b）。 3．三个单相电压互感器接成Y0/Y0形，如图1（c）。可供给要求测量线电压的仪表和继电器，以及要求供给相电压的绝缘监察电 压表。 4．一台三相五芯柱电压互感器接成Y0/Y0/Δ（开口三角形），如图1（d）所示。接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。辅助二次线圈接成开口三角形，供电给绝缘监察电压继电器。当三相系统正常工作时，三相电压平衡，开口三角形两端电压为零。当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信号。 V/V型的接线图分析 V/V连接的两个电压互感器二次侧两个开口端之间的电压与其一次侧的两个开口端电压存在对应的相量关系。也就是说，二次侧两个开口端及公共端之间的电压也同样满足电源三相电压的关系。因此，虽然“B相无电压”（未施加任何电压），输出端的电量仍然是三相电量。左图是正确接线，从相量图看三相平衡；右图是错误接线，从相量图看三相不平衡。

根据ab和ub的线电压可以计算出ca线电压，。若二次侧ab相接反，从相量图看，则ca 线电压变为。 电压互感器几种常见接地点的作用 一次侧中性点接地 由三只单相电压互感器组成星形接线时，其一次侧中性点必须接地。如下图所示。因为电压互感器在系统中不仅有电压测量，而且 还起继电保护的作用。

常用电压互感器的接线

常用电压互感器的接线 电压互感器在三相电路中常用的接线方式有四种，如下图 1．一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器，如图1（a）。 2．两个单相电压互感器的V/V形接线，可测量相间线电压，但不能测相电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网中。如图1（b）。 3．三个单相电压互感器接成Y0/Y0形，如图1（c）。可供给要求测量线电压的仪表和继电器，以及要求供给相电压的绝缘监察电压表。 4．一台三相五芯柱电压互感器接成Y0/Y0/Δ（开口三角形），如图1（d）所示。接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。辅助二次线圈接成开口三角形，供电给绝缘监察电压继电器。当三相系统正常工作时，三相电压平衡，开口三角形两端电压为零。当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信号。

V/V型的接线图分析 V/V连接的两个电压互感器二次侧两个开口端之间的电压与其一次侧的两个开口端电压存在对应的相量关系。也就是说，二次侧两个开口端及公共端之间的电压也同样满足电源三相电压的关系。因此，虽然“B相无电压”（未施加任何电压），输出端的电量仍然是三相电量。左图是正确接线，从相量图看三相平衡；右图是错误接线，从相量图看三相不平衡。 图1 （正确）图2（错误） 图3 根据ab和ub的线电压可以计算出ca线电压，。若二次侧ab相接反，从相量图看，则ca线电压变为。

电压互感器几种常见接地点的作用 一次侧中性点接地 由三只单相电压互感器组成星形接线时，其一次侧中性点必须接地。如下图所示。因为电压互感器在系统中不仅有电压测量，而且还起继电保护的作用。 当系统中发生单相接地时，系统中会出现零序电流。如果一次侧中性点没有接地，那么一次侧就没有零序电流通路，二次侧开口三角形线圈两端也就不会感应出零序电压，继电器KV就不会动作，发不出接地信号。 对于三相五柱式电压互感器，其一次侧中性点同样要接地。 由两只单相电压互感器组成的V-V形接线时，其一次侧是不允许接地的，因为这相当于系统的一相直接接地。而应在二次中性点接地，如下图所示。 二次侧接地 电压互感器二次侧要有一个接地点，这主要是出于安全上的考虑。当一次、二次侧绕组间的

电容式电压互感器-使用说明书

1）本说明书放置于一安全和方便的地方，以便于运行和维护人员需要时参考。其它详细资料，可参考说明书以外的有关资料。 2）CVT操作人员要求：熟悉CVT并能熟练操作者。 3）仔细阅读本说明书中关于CVT的安装，运行及维护的内容。使用CVT前，先熟悉有关CVT的所有说明性资料及安全注意事项，然后根据有关要求正确使用CVT。 4）使用CVT时，禁止发生下列情况： a)超出本说明书中规定的使用要求 b)无人看管 c)电容分压器、电磁单元编号不对应 一台合格的CVT的电容分压器部分、电磁单元部分都是配好的，不能相互调换，当发生上述不良行为时将导致CVT损坏，本公司对这些不良行为而引起的后果概不负责。 5）如果对本说明书中的某些内容不甚明白，请跟我公司联系。 6）如产品发生故障，请及时与本公司取得联系，并告知下列内容： ——铭牌内容及有关产品说明（名称、编号、型号、制造日期） ——描述故障现象（越详细越好，包括故障前后） 联系方式： 单位：日新电机(无锡)有限公司 地址：江苏无锡国家高新技术产业开发区B-24地块 电话：0510-******** 传真：0510-******** 1）为安全起见，CVT操作人员须具备下列条件：熟悉CVT并能熟练操作者。 2）使用CVT前，请仔细阅读本说明书及相关资料。 3）使用CVT时，禁止发生下列情况： a)超出本说明书中规定的使用要求 b)无人看管 c)电容分压器、电磁单元编号不对应

4）本说明书的安全性标志分为下列两种类型！“警告”指出该操作将会带来人身伤亡或设备致命性损坏！“小心”指出该操作将导致设备损坏。 5）这些安全注意事项是本公司针对设备和人身的安全性而提出的忠告。为了设备的安全运行和正常维护，要求用户根据相应的标准和要求制定安全措施。对于无任何安全措施而导致的事故，本公司概不负责。 6）标志“警告”适用于电容式电压互感器，详见下表。 7）标志“小心”适用于电容式电压互感器，详见下表。

电容式电压互感器型号说明及内部结构详解

电容式电压互感器型号说明及内部结构详解 型号: TYD110／√3─0.02H TYD－电容式电压互感器 〔T－成套；Y－电容式；D－单相〕 110／√3－额定相电压 0.02－额定电容量（μF ） H－用于Ⅲ、Ⅳ级污秽地区

新型绝缘结构的电容式电压互感器的研究 摘要：对研制新型绝缘结构的电容式电压互感器的技术性能进行了阐述，说明该产品的研究开发是成功的。 关键词：电容式电压互感器铁磁谐振局部放电温升 1前言 本新型绝缘结构的电容式电压互感器的研究课题是广西壮族自治区技术攻关项目，经研究、试制，产品通过了广西壮族自治区技术鉴定。 本电容式电压互感器采用一种新型的绝缘结构，即电磁装置为干式结构。具有下列技术经济特点： 1．1电磁单元先经过绝缘处理，然后充微正压SF6气体保护。 1．2 防渗漏效果好，气体年泄漏率小于0．05％，产品使用寿命期间几乎不用补气。1．3电磁单元无渗漏油的隐患，不用化验油样等年检。 1．4 由于电磁装置充气，可以节省油处理工艺时间，从而缩短产品的生产周期，同时改善了劳动条件。 1．5对研制GIS用电容式电压互感器提供技术支持。 2研究的主要内容 2．1产品性能指标 2．1．1 产品主要性能指标见表1。 2．1．2 产品电容分压器的tanδ≤0．10％，电容偏差不超过额定值的±5％。 2．1．3 中间电压变压器绕组连接组为1／1／1－12－12。 2．1．4 产品气体年泄漏率应不超过0．5％。 2．1．5 产品其余性能按GB／T4703－2001《电容式电压互感器》及JJG314－1994《测量用电压互感器》相应技术要求执行。

2．1．6 产品外形及结构图见图1。 2．2 耐压性能 由于电磁装置先经绝缘处理，即使SF6气压为0．1MPa的情况下亦通过了耐压试验，因此绝缘强度能够达到要求。 2．3 铁磁谐振

电压互感器接线图及含义

电压互感器接线图及含义 电压互感器的含义：

双绕组和三绕组电压互感器的结构： 供测量用的电压互感器，一般都做成单相双绕组结构.当两端绝缘等级相同时，可以单相使用，也可以组合起来作三相使用。对这种电压互感器的主要技术要求是保证必要的准确级。 供接地保护用的电压互感器还具有一个辅助二次绕组，称三绕组电压互感器。三相的辅助二次绕组结成开口三角形，一旦系统发生单相接地时中性点出现位移，辅助二次绕组上会出现一个零序电压，所以辅助二次绕组现称零序电压线组。 三绕组电压互感器一般做成单相，做成三相时应采用三相五拄式(三相三柱旁扼式)铁心，且电压在10kv及以下，这是为了提供零序磁通的回路。对于这种电压互感器，零序电压绕组的准确级要求不高，一般为3B级或6B级，以保证开口三角端子电压在一定范围之内，但要求具有一定的过励磁特性。 三相五柱式电压互感器与单相电压互感器： 三相五柱设计是高压侧Y0接线，低压侧是Y0（三柱） +开口三角（两柱） 低压侧是Y0（三柱）用于线电压和相电压的测量，中性点接地系统。不接地系统只能测线电压，无专用计量PT时，供计量表计电压量。 开口三角（两柱）在开口三角接有电压继电器，用于监视开口三角电压，检测系统的整体绝缘，用来反映系统发生接地时的零序电压。当开口三角电压达到启动值时，提供给保护需要的零序电压。小接地电流系统通常用于发信号。 这种互感器只限制制成10KV以下电压等级。应用于10KV以下系统。其优点是投资小，接线简单，操作及运行维护方便；其缺点是只发出系统接地的无选择性预告信号，不能确切判定发生接地的故障线路，运行人员需要通过拉路分割电网的方法来进一步判定故障线路，影响了非故障线路的连续供电。该装置的优点是以牺牲非故障线路的供电可靠性为代价的。 当然两个或三个同型号同规格单相互感器也可以组合来测量线电压、相电压或继电器保护之用。以及和电度表、功率表组合量电用。电压等级可以比集成的五柱式做得更高，且可以灵活配置，适用范围更广。

最新电压互感器VV接线如何取三相电压

电压互感器VV接线如何取三相电压？ 一般V-V接线的电压互感器是由二个相同的单相电压互感器组成的，每个单相电压互感器的一次绕组(高压绕组)的二个引出端分别标有A和X，而这个单相电压互感器的二次绕组(低压绕组)的二个引出端分别标有a和x; 标准的接法是第一个单相电压互感器的高压引出端A接电源A相，第一个单相电压互感器的高压引出端X与第二个单相电压互感器的高压引出端A按在一起，接到电源B相，第二个单相电压互感器的高压引出端X接到电源C相，组成AX-AX 接线; 但对这样的单相电压互感器，哪一个引出端当A，哪一个引出端当X都无所谓，只是需要将电压互感器的二次引出端和一次相对应就行，即高压接成了“XA-XA”，低压也要接成“xa-xa”;虽然“XAXA”、“AXXA”、“XAAX”这些接法只要二次跟着变换，原理就没有错，功能也能实现，但不算标准，容易出现问题，在工程实践中，还是要选用标准接法。 V/V 接线一般是由2个PT分别接与线电压Uab\Ucb上得到的，一、二次侧接线均呈V字形，故称为V/V接线，其二次侧B相也接地，但是一次测不接地，否则造成接地短路。

这种接线方式其实就是由两个单相互感器接线形成不完全星形，其接法是A-X、B、A-X-C，所以怎么量，ABC三相都是导通的，不导通就不对了。 VV 接线的目的： 用两只互感器能够完成三只互感器的工作，如计量PT就用V/V接线完成三相电压的采集。 说的更白些就是将两只互感器分别装在A、C相上，然后将A 相互感器的尾与C相互感器的头相连，在这个连接点上接入B相电，省了一个B相互感器。 但请注意： VV 接线只能用来测线电压，而无法测量相对地电压，所以无法反映单相接地故障！但可以满足计量要求，比较经济，多用于小电流接地系统，大部分是中小型工厂的高压配电室采用，而变电站中很少用这种解法。

电容式电压互感器电容、介损测试原理和注意事项

电容式电压互感器电容、介损测试原理和注意事项 前言 电容式电压互感器(capacitor voltagetransformer，CVT)与传统电磁式电压互感器相比具有体积小、冲击绝缘强度高、电场强度裕度大，可防止因电压互感器铁心饱和引起铁磁谐振，而且电容部分可兼作耦合电容器用于高频载波通信等诸多优点。目前，在CVT在110 kV及以上电力系统中得到广泛应用【1】。 CVT的电容和介损测试作为其预防性试验项目之一，可发现存在的缺陷故障，是判断CVT 的运行状况的重要方法。目前，我国大量使用的是无中间抽头的叠装式CVT，由于设备安装现场的限制和各节电容的电气位置不同，测量方法也不同。本文主要分析介绍了各节电容器测量原理，并提出了现场测试时的几点注意事项 1 CVT电气原理图 无中间抽压端子的叠装式CVT电气原理图如图1所示。其中，高压电容器C1由耦合电容C11、C12、C13串联组成，C2为分压电容器。T为中间变压器，F 为保护装置，L为补偿电抗器，Z为阻尼电抗器，N为电容分压电容器低压端子，X为电磁单元低压端子，1a、1n、2a、2n、3a、3n 为二次绕组,da～dn为剩余电压绕组。整套CVT由电容分压器和电磁单元两部分组成（以图中虚线为界），下节分压电容器C２和电磁单元在产品出厂时连为一体，并且C11与C2 中间无试验用连接线引出。在额定频率下，补偿电抗器L的感抗值近似等于分压器两部分电容并联(C1+C2)的容抗值。根据谐振原理使中压变压器高压端与母线电压的比值为C1/(C1+C2)。 图1 CVT 的电气原理图 Fig. 1 Electrical schematic diagram of CVT 2 各节电容的测量方法 2.1 上节耦合电容C13测量原理

电压互感器常用接线方式

电压互感器在三相电路中常用的接线方式 电压互感器在三相电路中常用的接线方式有四种 一个单相电压互感器的接线，用于对称的三相电路，二次侧可接仪表和继电器 两个单相电压互感器的V/V形接线，可测量相间线电压，但不能测相电压，它广泛应用在20kV以下中性点不接地或经消弧线图接地的电网中 三个单相电压互感器接成Y0/Y0形,可供给要求测量线电压的仪表和继电器，以及要求供给相电压的绝缘监察电压表。 一台三相五芯柱电压互感器接成Y0/Y0/Δ（开口三角形），接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。辅助二次线圈接成开口三角形，供电给绝缘监察电压继电器。当三相系统正常工作时，三相电压平衡，开口三角形两端电压为零。当某一相接地时，开口三角形两端出现零序电压，使绝缘监察电压继电器动作，发出信号。 电压互感器二次侧要有一个接地点，这主要是出于安全上的考虑。当一次、二次侧绕组间的绝缘被高压击穿时，一次侧的高压会窜到二次侧，有了二次侧的接地，能确保人员和设备的安全。另外，通过接地，可以给绝缘监视装置提供相电压。 二次侧的接地方式通常有中性点接地和V相接地两种 采用V相接地时，中性点不能再直接接地。为了避免一、二次绕组间绝缘击穿后，一次侧高压窜入二次侧，故在二次侧中性点通过一个保护间隙接地。当高压窜入二次侧时，间隙击穿接地，v相绕组被短接，该相熔断器会熔断，起到保护作用 你说的闭口三角没见过，你再仔细看看吧 （闭口三角当三相不平衡有零序电压时，不是短路了么） 请问：为什么进线电压互感器都是V/V式，而母线电压互感器都是三相五柱式（其一次线圈及二次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形）？如果进线和母线都采用三相五柱式可以吗？为什么？ 电压互感器一般有单相接线、V-V接线、Y-Y接线、Y0/Y0/△这四种接线方式。 其中由两个单相互感器接线成不完全星形就是V－V接法，它是用来测量各相间电压，但不

电容式电压互感器试验内容及方法概要

电容式电压互感器试验内容及方法 第一章绪论 电压互感器作为一种电压变换装置(Transformer)是电力系统中不可或缺的设备，它跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种仪表的工作电压，（国标规定为100/√3和100V），电压互感器的主要用途有：1）用做商业计量用。主要接于变电站的线路出口和入口上，常用于网与网、站与站之间的电量结算用，这种用途的互感器一般要求0.2级计量精度，互感器的输出容量一般不大；2）用做继电保护的电压信号源。这种互感器广泛应用于电力系统的母线和线路上，它要求的精度一般为0.5级及3P级，输出容量一般较大；3）用做合闸或重合闸检同期、检无压信号用，它要求的精度一般为1.0、3.0级，输出容量也不大。现代电力系统，电压互感器一般可做到四线圈式，这样，一台电压互感器可集上述三种用途于一身。 电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformers，简称“CVT”）是50年代开始研制生产，经过科技人员不懈的努力，我国的电容式电压互感器技术已达到国际先进水平，但在生产、试验研究、以及使用过程中存在很多问题。本文拟从电容式电压互感器的各种试验基本原理入手，着重说明电容式电压互感器基本试验方法，检验的目的以及在现场使用、现场检验方面存在的问题怎样通过试验的手段来判断等问题，以使产品设计、试验、销售、服务和运行部门的专业人员对其有一个比较全面的了解。 第二章电容式电压互感器试验要求 §1.基本试验条件 1.1试验的环境条件 为了保证试验的准确性、可靠性，所有试验应在一定条件下进行，试验时应注意试验环境条件并做好记录。试验环境条件分为两种，一种为人工环境，这种情况下，一般在产品标准中都作了具体规定；另一种为自然环境条件，这种情况下，试验条件一般应遵循以下几条规律。 a) 环境温度，应在+5～+35 ℃范围内。 b) 试品温度与环境温度应无显著差异。试品在不通电状态下在恒定的周围空气温度中放置了适当长的时间后，即认为与周围空气温度相同。 c) 试验场所不得有显著的交直流外来电磁场干扰。 d) 试验场所应有单独的工作接地可靠接地，应有适当的防护措施和安全措施。 e) 试品与接地体或邻近物体的距离一般应大于试品高压部分与接地部分最小空气距离的1.5倍。

10KV小电流接地系统母线电压互感器的接线变迁

10KV小电流接地系统母线电压互感器的接线变迁 [摘要]变电站'>变电站的10KV小电流接地'>小电流接地系统中母线装设的电压互感器'>电压互感器，数十年来其一，二次绕组的接线方式发生了数次变化。其主要原因是在满足二次电压回路设备在正常运行和系统发生单相接地及事故时的电压采样要求外，并应具备在上述情况下防止铁磁谐振，避免电压互感器'>电压互感器被烧毁的功能。本文就电压互感器接线方式的变迁，阐述了笔者的一些粗浅意见。 [关键词]小电流接地'>小电流接地系统电压互感器接线变迁 0 前言 10KV电力系统是小电流接地系统，当系统中发生单相接地时，不会产生很大的短路电流。为了不造成对外停电，所以答应带接地运行一段时间，但是为了防止其他两相对地电压升高以及轻易产生的铁磁谐振过电压而导致电压互感器或其他设备损坏，因此必须尽快找到接地点并消除接地。在系统正常运行或发生故障时，为了满足对母线和馈线

的丈量，计量以及保护装置的电压采样需求，10KV母线上必须装设能够正确反映母线电压的电压互感器。随着电力技术的进步和设备的更新，电压互感器的接线在满足二次测控保护装置的要求及防止发生铁磁谐振事故的情况下，其接线方式不断地发生了一些改变。 1 前期的三台单相电压互感器或三相五柱式电压互感器接线方式 三台单相电压互感器或三相五柱式电压互感器接线方式如图1a。相应的相量图如图1b所示。

这种电压互感器一次绕组和主二次绕组接成星形，其中性点直接接地，辅助二次绕组接成有零序电压输出的开口三角形。在中性点非直接接地的电力网中，这种接线方式的电压互感器二次电压回路可以为继电保护和丈量仪表提供

电磁式电压互感器与电容式电压互感器区别

电磁式电压互感器与电容式电压互感器的区别 XXX 大唐（赤峰）新能源有限公司 XX风电场XX风场35kV母线采用的是电磁式电压互感器， 220kV母线采用的是电容式电压互感器，现就电压互感 器的选取分析电磁式电压互感器与电容式电压互感器 的区别及特点。 电磁式电压互感器，它与电力变压器相似。电磁 式电压互感器工作原理的特点是：电磁式电压互感器 的一次绕组直接并联于一次回路中，一次绕组上的电 压取决于一次回路上的电压，二次绕组与一次绕组无 电的耦合，是通过磁耦合。二次绕组通常接的是一些 仪表、仪器及保护装置容量一般均在几十至几百伏安， 所以负载很小，而且是恒定的，所以电压互感器的一 次侧可视为一个电压源，基本不受二次负载的影响。 正常运行时，电压互感器二次侧由于负载较小，基本 处于开路状态，电压互感器二次电压基本等于二次侧感应电动势取决于一次系统电压。 电磁式电压互感器的分类方式很多，根据绝缘介质可分为干式和油式；根据相数的不同可分为单相、三相两种；根据绕组的多少可分为双绕组、三绕组、四绕组三种；按其运行承受的电压不同，可分为半绝缘和全绝缘电压互感器等等。在实际应用中一般使用单相三绕组或四绕组的最多。 东山风场35kV母线电压互感器采用的为单相浇注绝缘的电磁式电压互感器，电磁式电压互感器的励磁特性为非线性特性，在35kV的电力系统中性点偏移、瞬间电弧接地或进行倒闸操作的激发下，都可能与电力系统分布的电容形成铁磁谐振，因此，东山风场所采用的电磁式电压互感器都采用了消谐措施。 随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压互感器的体积越来越大，成本随之增高，因此220kV 电压等级宜采用电容式电压互感器。根据这一要求，东山风场220kV 母线电压互感器采用的是电容式电压互感器。 电容式的全称为电容分压式电压互感器，工作原理如图１。在被测二次回路与大地间接有电容组，电容组由C1和C2组成，其中C2两端并接电压互感器二次负荷Z2，L为补偿电抗器，当电压互感器空载运行时U2=U0=C1×U1/(C1+C2)=ηTV U1。电压U2 与其一次电压U1大小成正比，相位相同。当电压互感器带负荷Z2时，图2为等值电路图，其中U0为空载电压, jwL 为补偿电抗器的阻抗，Z0为电压互感器的内阻抗Z0=1/ jw（C1+C2），当jwL=Z0 ，即1/w（C1+C2）=wL时，Z0+ jwL=0，U2=U0=ηTVU1，电压互感器二次输出电压U2，与其一次侧电压U1大小成正比，相位相同。 与电磁式电压互感器相比，电容式电压互感器具有以下特点： 1)除作为电压互感器外，还可将其分电容，高频载波通信的耦合电容。 2）电容式电压互感器的冲击绝缘强度比电磁式高。3）体积小，重量轻，成本低，占地面积小。 4）误差特性和暂态特性不如电磁式，且输出容量小。

电流互感器和电压互感器的接线方式

电力系统中的二次设备——继电保护及全自动装置等绝大多数是根据发生故障时电增大、电压降低的特点而工作的，这些电气一般都是通过电流互感器和电压互感器的副圈加到二次设备上．故在此将电流互感器、电压互感器的接线方式加以说明。 一、电流互感器的接线方式 在继电保护装置中电流互感器的接线方主要有四种：三相完全星形接线方式；两相完全星形接线方式；两相差接线方式；两相继电器式接线方式。 1．三相完全星形接线方式 三相星形接线方式的电流保护装置对各故障（如三相短路、两相短路、两相短路并地、单相接地短路）都能使保护装置起动，足切除故障的要求，而且具有相同的灵敏度如图2－l。 当发生三相短路时，各相都有短路电讯即A相?DA，B相?BD,C相?DC．反应到电流互感器二次例的短路电流分别为?a、?b、?c,它们分别流径A相、B相、C相继电器的线圈，使三只继电器（如图2一1中的a、b、c）动作．当发生A、B两相短路时A、B两相分别有短路电流?DA、?DB，它们流径电流互感器后，反应到其二次测分别为?a、?b，又分别将电流继电器a、b起动，去切除故障．当发生出接地故障好，则A相继电器a起动，切除故障。

电流互感器接成三相完全星形接线方式，适用于大电流接地系统的线路继电保护装置5变压器的保护装置。 1．两相不完全星形接线方式 此种接线是用两只电流互感器与两只电流继电器在A、C两相上对应连接起来。此种接线方式只适用于小电流接地系统中的线路继电保护装置，如6～35KV的线路保护均应采用此种接线方式。 此种接线方式，对各种相间短路故障均能满足继电保护装置的要求．但是此种接线方式不能反应B相接地短路电流，（因B相未装电流互感器和继电器）所以对B相起不到保护作用，故只适用小电流接地系统。 由于此种接线方式较三相完全星形接线方式少了三分之一的设备，节约了投资，又可提高供电可靠性，故得到了广泛的应用。 不完全星形接线方式不装电流互感器的一根规定为B相。如果在变电站或发电厂出线断路器的电流保护使用的电流互感器两相装的不统一，则当发生不同地点又不相同的两点接他故障时，会造成保护装置的拒动而越级掉闸，如图2－3所示。 3．两相三继电器式接线方式、两相三继电器式接线方式如图2－4所示。

电容式电压互感器安装使用说明书 (1)

电容式电压互感器 安装使用说明书 编号：0TK.466.8926 泰开集团 山东泰开互感器有限公司 2010年04月

本使用说明书介绍了该产品的使用用途、使用环境、基本性能以及产品的运输、使用和维护。 1. 概述 电容式电压互感器在频率为50Hz的高压及超高压电力系统中，接到线与地之间为电气测量仪器、仪表和保护、控制装置提供电压信号并可兼作电力线路载波耦合装置中的耦合电容器。1.1 产品型号含义 1.2 使用条件 互感器为户外装置，安装运行地区的周围空气温度为－40～＋55℃，海拔不超过2000m（海拔超过2000m的产品，根据用户和厂方双方协商，按用户的要求另行制造），风速不大于150km/h，地震烈度不超过8度，无严重污秽、震动和颠簸。 2. 主要规格及参数 2.1 互感器可在1.2倍额定电压下长期运行；用于中性点有效接地系统的互感器可在1.5倍额定电压下运行30s。用于无自动切除对地故障的中性点非有效接地系统的互感器可在1.9倍额定电压下运行8h。 2.2 中间变压器绕组的连接组为1/1/1/1－12－12－12或1/1/1－12－12。 2.3 互感器型号中带“H”的产品爬电比距≥25mm/kV（按系统最高电压计算）。 2.4 互感器绝缘水平见表1。（以铭牌参数为准） 2.5 互感器的准确级及相对应的电压误差和相角差及工作条件见表2。 2.6 电容分压器的载波耦合电容C及高压电容C1和中压电容C2的电容偏差应不超过其额定值的－5%～+10%，而C1 及C2两者偏差之差不超过5%。 2.7 电容分压器的介质损耗角正切值不大于0.0015。 2.8 互感器符合GB/T4703《电容式电压互感器》、JB/T19749《耦合电容器及电容分压器》、JJG314《测量用电压互感器》、IEC60044-5的要求。 2.9互感器主要技术参数见表3。

TYD22电容式电压互感器说明书

TYD220/√3-0.01H TYD220/√3-0.005H 型电容式电压互感器 安装使用说明书大连互感器有限公司

1.总述 1.1本型电容式电压互感器是户外型产品，在额定频率为50Hz、中性点有效接地系统中，接到线与地之间为电气测量仪器、仪表和保护、控制装置提供电压信号,并可以用于电力线路中载波通讯。 1.2 产品型号含义 T Y D 220/√3-0.01 H T Y D 220/√3-0.005 H 污秽型产品用于Ⅲ级污秽地区 电容分压器额定总电容值（μF） 电容式电压互感器额定一次电压（kV） 电容器式电压互感器 成套装置 1.3 产品外形图,安装尺寸见图 2 外形尺寸为:821×725×2040 安装尺寸为:500×575 1.4 产品重量:840kg 2使用条件 2.1环境空气温度类别－40/A 最高40℃ 24h平均最高30℃ 年平均最高20℃ 最低－40℃ 2.2 海拔 不超过2000m 2.3 产品在1.2倍额定电压下长期运行，在1.5倍额定电压下运行30s。 3 主要技术性能参数 3.1 原理线路见图1

C1－高电压电容器 C2－中间电压电容器 A－电容分压器高压端子 N－电容分压器低压端子 E－接地端子 A’－N’－中间变压器一次绕组的接线端子 B1－B10－中间变压器一次绕组匝数调节线段 A L－X L－补偿电抗器 K1－K8－补偿电抗器绕组匝数调节线段 1a－1n－二次绕组1# 2a－2n－二次绕组2# da－dn－剩余电压绕组 Z1,Z2－阻尼器 F－低压避雷器 S－载波装置保护球极 3.2 主要技术性能参数及试验电压见下表 产品型号TYD220/√3－0.01H TYD220/√3－0.005H 设备最高电压kV 252 额定一次电压kV 220/√3 额定二次 电压 (V) 计量绕组1a－1n 100/√3 保护绕组2a－2n 100/√3 剩余电压绕组da－dn 100 中间电压(电磁单元电压),kV 33/√3 级次组合及相应输出计量绕组 保护绕组 剩余电压绕组 0.2/0.5/3P级－100/100/100VA 0.2/0.5/3P级－100/100/100VA 0.2/3P/3P级－100/150/100VA 0.2/3P/3P级－100/100/100VA 0.5/3P/3P级－150/150/100VA 0.5/3P级－150/100VA 高压电容器额定电容值C1n,μF 0.011765 0.05882 中压电容器额定电容值C2n,μF 0.066666 0.033333 电容分压器额定总电容值C总,μF 0.01 0.005 电容分压器工频试验电压kV（有效值）360 电容分压器全波冲击试验电压kV（峰值）850 中间变压器感应试验电压kV（有效值）62.2 补偿电抗器感应电压kV（有效值）10 3.3 载波装置保护球极的工频放电电压为1kV，允许偏差±10%。 图1

第四章 电容式电压互感器

第四章电容式电压互感器 Capacitor V oltage Transformer 第一节电容式电压互感器的应用 在110kV及以上的电力系统中要采用电容式电压互感器，特别是在超高压系统中都采用电容式电压互感器，其理由如下： 1 可以抑制铁磁谐振 60kV及以下的电磁式电压互感器和架空线对地的分布电容可能发生并联铁磁谐振；110kV及以上的电磁式电压互感器和少油断路器断口电容（均压用）可能发生串联铁磁谐振。 电容式电压互感器本身即是一个谐振回路，X L≈X C。如果CVT采取阻尼措施后确认不会发生铁磁谐振，那么与系统并联运行后只是增加了振荡回路的电容，破坏了铁磁谐振发生的条件X L=X C，回路不会发生铁磁谐振。 关于铁磁谐振的理论分析，另有资料介绍。 2 载波需要 高压电力系统经常通过高压输电线进行通讯。是用耦合电容器和阻波器将高电压变成低电压，调谐成需要的各种波段，称作载波通讯。 变电站如选用电磁式电压互感器，为了载波需要，还要选用一个耦合电容器。如选用电容式电压互感器，既可当电压互感器，又可当耦合电容器用。显然造价低了，占地面积小了。 3 电容式电压互感器冲击电压分布均匀，绝缘强度高。尤其是超高压电力系统用的电压互感器，电磁式绝缘结构冲击分布很不均匀，制造十分困难。 第二节电容式电压互感器的工作原理 1 利用串联电容进行分压，即大的容抗上承受高电压，小的容抗上获得较低的电压。将较低的电压施加在一个电磁装置上，通过电磁装置感应出标准规定的电压互感器的二次电压，如100/√3V，100/3V，100V。 电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元两部分组成。如有载波要求，电容分压器低压端还应接有载波附件。电容式电压互感器的原理接线电路见图124。 2 电容分压器 2.1 它既作电容式电压互感器的分压器用，又作载波时的耦合电容器用。

电容式电压互感器

1 电容式电压互感器（CVT） 电压互感器[1]（PT/VT）是用来变换线路电压的设备，主要功能是测量线路的电压、功率和电能。电压互感器是电力系统中不可缺少的一种设备，在各电压等级都发挥着重要作用，其主要用于电压测量、电能计量、继电保护和自动控制等方面。电压互感器根据结构型式主要分为电磁式、电容式和电子式三种。目前新型的电子式互感器发展迅猛，其具有很多优异性能，但是由于其稳定性和可靠性较差，无法成为法定计量设备，所以电力系统中使用最广泛的电压互感器仍为电磁式电压互感器（PT）和电容式电压互感器（CVT）[2]。文献[3]中统计了截至2015年广州电网各类电压互感器的使用情况，电磁式、电容式、电子式使用量占比依次是18.58%、81.30%、0.12%，可见电容式电压互感器的使用数量占据绝对优势。 PT本质上是一台容量不大的变压器，其在低压等级的测量准确度较高，但随着电压等级的升高，其绝缘可靠性变低，成本也更为昂贵。CVT是由电容分压器和电磁单元组成，先通过串联电容进行分压后接入电磁单元，电磁单元与PT相似，所以CVT具有PT的全部功能外还有以下特点：电容分压器的分压大大提

高了CVT的绝缘性能，使得它在电磁单元绝缘水平较低时也可以对高电压进行转换；内部电容器可以通过耦合作用在长距离通讯、远方测量、线路高频保护等方面发挥载波作用；制作工艺不复杂、易于维护、经济性显著[4]。所以CVT广泛应用于110kV及以上电压等级的电网中。从结构上看，CVT比PT多出一套电容分压装置，且其多用于电压等级较高的电网中，所以其故障率也会有所升高。我们最大CVT被广泛应用于超高压、特高压电网中，所以会经常出现在高海拔、大温差、易覆冰、易污秽等复杂地理环境中，环境因素会很大程度地影响其测量准确度，它的故障发生率也会有所上升[2]。所以我们主要针对电网中使用最为广泛的电容式电压互感器进行了研究。 1.1 CVT的基本原理 图1-1 电容式电压互感器基本原理图

电压互感器的基本原理及接线方案图

电压互感器的代号为P．T．，它的工作原理与电力变压器相同。 I 电压互感器的一次线圈匝数很多，而二次线匝数很少。工作时，一次线 圈并联在供电系统的一次电路中，而二次线圈并联仪表、继电器的电压线圈。由于这些电压线圈的阻抗很大，所以电压互感器工作时二次线圈接近于空载状态。二次线圈的额定电压一般为100V。 电压互感器的作用是在测量高电压时，为了安全与方便，将高电压经过 它变为低电压(通常为100V)，供给测量仪表和继电器的电压线圈。 电压互感器一次电压U，与其二次电压％问存在着下列关系： U1=N2≈ (4—11) 2．接线方案 电压互感器在三相电路中有如图4—15所示的四种常见的接线方案： (1)一个单相电压互感器的接线(图4—14a)：供仪表、继电器接于一 个线电压。 (2)两个单相电压互感器接成v／V形(图4—15b)：供仪表、继电器 接于三相三线制电路的各个线电压，它广泛地应用在工厂变配电所的6～ 10kV高压装置中。 (3)三个单相电压互感器接成Y0／Y0形(图4—15e)：供电给要求线电 压的仪表、继电器，并供电给绝缘监察电压表。由于小接地电流系统在一次侧发生单相接地时，另两相电要升高到线电压，所以不能接入按相电压选择的电压表，否则在发生单相接地时电压表可能被烧坏。 (4)三个单相三线圈电压互感器或一个三相五心柱三线圈电压互感器 接成Y。／Y0／△(开Vl三角)接成Y。的二次线圈，供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表。辅助二次线圈接成开口三角形，构成零序电压过滤器，供电给监察线路绝缘的电压继电器。三相电路正常工作时，开口三角形两端的电压接近于零。当某一相接地时，开口三角形两端将出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，给予信号。